1、统计学第七章第八章课后题答案统计学复习笔记第七章参数估计一、思考题1解释估计量和估计值在参数估计中,用来估计总体参数的统计量称为估计量.估计量也是随机变量.如样本均值,样本比例、样本方差等.根据一个具体的样本计算出来的估计量的数值称为估计值.2简述评价估计量好坏的标准(1)无偏性:是指估计量抽样分布的期望值等于被估计的总体参数。(2)有效性:是指估计量的方差尽可能小。对同一总体参数的两个无偏估计量,有更小方差的估计量更有效。(3)一致性:是指随着样本量的增大,点估计量的值越来越接近被估总体的参数。3怎样理解置信区间在区间估计中,由样本统计量所构造的总体参数的估计区间称为置信区间。置信区间的论述
2、是由区间和置信度两部分组成.有些新闻媒体报道一些调查结果只给出百分比和误差(即置信区间),并不说明置信度,也不给出被调查的人数,这是不负责的表现.因为降低置信度可以使置信区间变窄(显得“精确”),有误导读者之嫌。在公布调查结果时给出被调查人数是负责任的表现。这样则可以由此推算出置信度(由后面给出的公式),反之亦然。4解释95的置信区间的含义是什么置信区间95%仅仅描述用来构造该区间上下界的统计量(是随机的)覆盖总体参数的概率。也就是说,无穷次重复抽样所得到的所有区间中有95(的区间)包含参数。不要认为由某一样本数据得到总体参数的某一个95%置信区间,就以为该区间以0。95的概率覆盖总体参数。5
3、简述样本量与置信水平、总体方差、估计误差的关系。1.估计总体均值时样本量n为2.样本量n与置信水平1、总体方差、估计误差E之间的关系为与置信水平成正比,在其他条件不变的情况下,置信水平越大,所需要的样本量越大;与总体方差成正比,总体的差异越大,所要求的样本量也越大;与与总体方差成正比,样本量与估计误差的平方成反比,即可以接受的估计误差的平方越大,所需的样本量越小。二、练习题1从一个标准差为5的总体中采用重复抽样方法抽出一个样本量为40的样本,样本均值为25。1)样本均值的抽样标准差等于多少?2)在95的置信水平下,估计误差是多少?解:已知总体标准差=5,样本容量n=40,为大样本,样本均值=2
4、5,(1)样本均值的抽样标准差=0.7906(2)已知置信水平1=95%,得 =1。96,于是,允许误差是E =1.960.7906=1.5496。2某快餐店想要估计每位顾客午餐的平均花费金额,在为期3周的时间里选取49名顾客组成了一个简单随机样本。1)假定总体标准差为15元,求样本均值的抽样标准误差。2)在95%的置信水平下,求估计误差。3)如果样本均值为120元,求总体均值的95的置信区间。解:(1)已假定总体标准差为=15元, 则样本均值的抽样标准误差为 =2.1429(2)已知置信水平1=95,得 =1.96,于是,允许误差是E =1.962.1429=4。2000.(3)已知样本均值
5、为=120元,置信水平1=95,得 =1。96, 这时总体均值的置信区间为 =1204。2=可知,如果样本均值为120元,总体均值95%的置信区间为(115.8,124。2)元。3从一个总体中随机抽取n =100的随机样本,得到 =104560,假定总体标准差 = 85414,试构建总体均值的95的置信区间。解: 已知n =100, =104560, = 85414,195% ,由于是正态总体,且总体标准差已知.总体均值在1置信水平下的置信区间为 104560 1。9685414100 = 104560 16741.1444从总体中抽取一个n =100的简单随机样本,得到 =81,s=12.要
6、求:1)构建的90的置信区间.2)构建的95的置信区间。3)构建的99的置信区间。解:由于是正态总体,但总体标准差未知。总体均值在1置信水平下的置信区间公式为 8112100 = 811。21)1-90,1.65 其置信区间为 81 1。982)195 , 其置信区间为 81 2.3523) 1-99,2.58 其置信区间为 81 3.0965利用下面的信息,构建总体均值的置信区间.1)= 25, = 3.5,n =60,置信水平为952)=119,s =23.89,n =75,置信水平为983)=3。149,s =0.974,n =32,置信水平为90解: 1) 195 , 其置信区间为:2
7、51.963。560 = 250.885 2) 1-98% ,则=0.02, /2=0。01, 1-/2=0.99,查标准正态分布表,可知: 2。33 其置信区间为: 1192.3323.8975 = 1196.3453) 1-90,1.65 其置信区间为: 3。1491.650.97432 = 3.1490。2846利用下面的信息,构建总体均值的置信区间:1)总体服从正态分布,且已知 = 500,n = 15, =8900,置信水平为95%。解: N=15,为小样本正态分布,但已知。则1-95%,.其置信区间公式为 置信区间为:89001.9650015=(8646.7 , 9153.2)2
8、)总体不服从正态分布,且已知 = 500,n = 35, =8900,置信水平为95。解:为大样本总体非正态分布,但已知。则195%,。其置信区间公式为 置信区间为:89001。9650035=(8733。9 9066.1)3)总体不服从正态分布,未知,n = 35, =8900,s =500,置信水平为90。解:为大样本总体非正态分布,且未知,1-90,1.65. 其置信区间为: 89001.6550035=(8761 9039)4)总体不服从正态分布,未知,n = 35, =8900,s =500,置信水平为99。解:为大样本总体非正态分布,且未知,1-99%,2。58.其置信区间为:89
9、002。5850035=(8681。9 9118.1)7。某大学为了解学生每天上网的时间,在全校7500名学生中采取不重复抽样方法随机抽取36人,调查他们每天上网的时间,得到下面的数据(单位:小时): 3。33。16.25。82.34。15。44.53.24.42.05。42。66。41。83.55.72。32.11.91.25.14。34。23。60。81.54.71.41。22.93。52。40.53。62。5 求该校大学生平均上网时间的置信区间,置信水平分别为90、95和99。8。从一个正态总体中随机抽取样本量为8的样本,各样本值分别为:10,8,12,15,6,13,5,11。求总体均
10、值的95置信区间.解:本题为一个小样本正态分布,未知。先求样本均值: = 808=10再求样本标准差:= 84/7 = 3.4641于是 , 的置信水平为 的置信区间是 , 已知 ,n = 8,则 ,/2=0。025,查自由度为n-1 = 7的 分布表得临界值 2。45所以,置信区间为: 102。453.464179.某居民小区为研究职工上班从家里到单位的距离,抽取了由16个人组成的一个随机样本,他们到单位的距离分别是:10,3,14,8,6,9,12,11,7,5,10,15,9,16,13,2。假设总体服从正态分布,求职工上班从家里到单位平均距离的95%的置信区间。10。从一批零件是随机抽
11、取36个,测得其平均长度是149。5,标准差是1。93.2)求确定该种零件平均长度的95的置信区间。3)在上面估计中,你使用了统计中的哪一个重要定理?请解释。解:1) 这是一个大样本分布.已知N=36, = 149。5,S =1.93,1=0.95,。 其置信区间为:149.51。961.93362)中心极限定理论证:如果总体变量存在有限的平均数和方差,那么,不论这个总体的分布如何,随着样本容量 的增加,样本均值的分布便趋近正态分布。在现实生活中,一个随机变量服从正态分布未必很多,但是多个随机变量和的分布趋于正态分布则是普遍存在的。样本均值也是一种随机变量和的分布,因此在样本容量 充分大的条件
12、下,样本均值也趋近于正态分布,这为抽样误差的概率估计理论提供了理论基础。11.某企业生产的袋装食品采用自动打包机包装,每袋标准重量为100克,现从某天生产的一批产品中按重复抽样随机抽取50包进行检查,测得每包重量如下:(略) 已知食品包重服从正态分布,要求:1)确定该种食品平均重量的95的置信区间。2)如果规定食品重量低于100克属于不合格,确定该批食品合格率的95的置信区间。12.假设总体服从正态分布,利用下面的数据构建总体均值的99的置信区间。解: 样本均值 样本标准差: 尽管总体服从正态分布,但是样本n=25是小样本,且总体标准差未知,应该用T统计量估计。1=0.99,则=0。01, /
13、2=0.005,查自由度为n1 = 24的 分布表得临界值 2。8 的置信水平为 的置信区间是 , 13. 一家研究机构想估计在网络公司工作的员工每周加班的平均时间,为此随机抽取了18个员工.得到他们每周加班的时间数据如下(单位:小时):63218171220117902182516152916假定员工每周加班的时间服从正态分布。估计网络公司员工平均每周加班时间的90的置信区间。解:小样本,总体方差未知,用t统计量均值=13.56,样本标准差s=7.801置信区间:=0.90,n=18,=1.7369=(10。36,16。75)14.利用下面的样本数据构建总体比例丌的置信区间:3)n =44,
14、p = 0.51 ,置信水平为99%4)n =300,p = 0。82 ,置信水平为95%5)n =1150,p = 0.48,置信水平为90解: 1) 1-= 99%, = 0.01,/2= 0.005,1/2= 0.995,查标准正态分布表,则2.58 2)1-95%, 3)1-90%,1。65 分别代入15.在一项家电市场调查中,随机抽取了200个居民户,调查他们是否拥有某一品牌的电视机,其中拥有该品牌电视机的家庭占23%.求总体比例的置信区间,置信水平分别为90%和95%。已知样本容量n =200,为大样本,拥有该品牌电视机的家庭比率p =23%,拥有该品牌电视机的家庭比率的抽样标准误差为 =2。98%双侧置信水平为90时,通过21=0.90换算为单侧正态分布的置信水平=0。95,查单侧正态分布表得 =1。64, 此时的置信区间为 =231.642.98%=可知,当置信水平为90时,拥有该品牌电视机的家庭总体比率的置信区间为(18.11%,27.89%)。双侧置信水平为95时,得 =1。96, 此时的置信区间为
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